Feynman : "Personne ne comprend la mécanique quantique." - Essayons de la rendre compréhensible avec notamment la plus belle expérience, de toute l'histoire de la physique... ! Rappel : Les électrons ne sont pas réellement des particules au sens premier du terme. Pour certains -et pour certains seulement- un electron a un comportement qui peut être corpusculaire ou ondulatoire en fonction de l'expérience qu'il subit, c'est la dualité ondes-corpuscules. Donc la meilleure réponse qu'on puisse donner, a priori, est que l´electron n'est ni vraiment une particule, ni vraiment une onde c'est quelque chose de totalement quantique dont on ignore encore la nature exacte. Dans mes divers articles concernant la mécanique quantique, j'ai lourdement insisté sur deux choses 1/ les 2 révolutions fondamentales ; à savoir : a)l'onde-particule b)l'intrication quantique 2/ l'indispensable apport de la métaphysique* *ne jouons pas sur les mots ; certains parlent ici plutot d'épistémologie & d'ontologie ; pourquoi pas ? ( pour dire les choses simplement & rapidement épistémologie : connaissance des choses (l'étant*) ses propriétés ; ici par exemple pour l'électron, sa masse = 9,109 × 10−31 kg et son spin = 1/2) & aussi sa nature : c'est à dire pour l'électron : onde, particule ou plutot "autre chose" ? le formalisme ne peut répondre, car il ne peut jamais etre plus qu'un qu'un modèle théorique ; l'expérience devrait, or nous sommes, en vérité, dans l'ambiguité totale, car incapables de l'interpréter ! ontologie : connaissance de l'etre des choses En vérité s'impose ici comme jamais, l'indipensable distinction entre l'étant & l'etre (n'oublions pas ici la question fondatrice de la métaphysique : « Pourquoi y a-t-il quelque chose plutôt que rien ? ») Autrement dit, nous ne pouvons pas -si nous voulons vraiment rendre compréhensible la mécanique quantique- ne pas aller au fond des choses ; c'est à dire répondre à la question, on ne peut plus énigmatique que l'on puisse imaginer : quel est l'etre de !'électron ? *voir mes articles & commentaires sur Heidegger notamment Précédemment j'ai dit pourquoi je préférais que cette expérience fut réalisée avec des électrons plutot qu'avec des photons ; David nous dit qu'il a fallu attendre 2013 pour qu'elle voit le jour : ça ne vous semble pas bizarre -d'autant plus que le canon à électrons existait depuis longtemps- ? A moi si ! Modélisation mathématique (formalisme) Le vecteur d'état dans l'espace de Hilbert, auquel est associé une fonction d'onde traitée par les équations de Schrodinger & de Dirac notamment ! Le formalisme tient la route ; en tant que modèle, il n'a pas de réalité physique Dans la seconde vidéo, des précisions très importantes nous sont données concernant l'expérience qui s'inscrit pour l'hypothèse de Bhome-De Broglie, sur l'onde pilote, en désaccord avec le point de vue majoritaire dans le monde, des copénhaguistes, qui exercent un controle absolu, facilitée par le fait que la plupart des physiciens se plient au diktat : "calcule & tais-toi" porté par les succès "industriels" de la mécanique quantique ; expression univoque mettant bien en évidence la misère actuelle de la recherche fondamentale. Enfin dans la troisième, un passionné, très érudit, nous fait partager des rappels intéressants 1ère vidéo : La Plus Belle Expérience de la Physique — Science étonnante #53 David, le talentueux pédagogue que je vous ai déjà conseillé, nous présente ici une vidéo récente, qu'il intitule comme étant :"La Plus Belle Expérience de la Physique" ; elle utilise principalement un canon à électrons pour disséquer la très ancienne expérience des fentes de Young ! Cette vidéo, ne voit le jour qu'en 2013, alors que celle d'Aspect, sur la réfutation du paradoxe EPR, avec les inégalités de Bell*, date de 1982. Cette dernière utilisait des photons polarisés Voir le blog de David, qui donne pas mal d'infos : https://sciencetonnante.wordpress.com/2018/04/13/lexperience-des-fentes-dyoung-en-mecanique-quantique/ seconde vidéo : Trajectoires fentes de Young : dualité onde-corpuscule En1961 déjà : Trajectoires d'électrons dans l'expérience des fentes de Young de Jönsson (1961). Dans l'expérience des fentes de Young de Jönsson, un canon émet des électrons dans le plan horizontal, à travers un trou de quelques millimètres, des électrons à une vitesse de 1,8x10⁸ m/s. Après 35 centimètres de parcours, ils rencontrent une plaque percée de deux fentes horizontales large chacune de 0,2 µm et espacées de 1µm l'une de l'autre. Un écran situé 35cm après ces fentes récolte les électrons un à un. L'impact de chaque électron apparaît sur l'écran au fur et à mesure que l'expérience se déroule. Au bout d'un certain nombre d'impacts, on constate que leur répartition sur l'écran fait apparaître des franges d'interférence.Cette dualité onde-corpuscule s'explique simplement dans l'interprétation de de Broglie-Bohm, l'électron est à la fois une onde ET une particule. Il y a coexistence de l'onde et de la particule ; l'onde guidant la particule d'où le nom d'onde pilote donné par Louis de Broglie en 1927. Le système quantique est à la fois onde et particule, il correspond à une réalité augmentée par rapport à la mécanique classique. --------------------------------------------------------------------- Il en résulte, entre autres, sur deux points capitaux, les 2 interprétations les plus connues : 1/ Onde ET Corpuscule vs Onde OU Corpuscule Dans l'interprétation de Copenhague, on a une onde OU un corpuscule avec un OU exclusif. C'est le principe de complémentarité de Bohr pour lequel le système quantique se manifeste, soit sous les propriétés d'une onde, soit sous les propriétés d'un corpuscule. Durant toute l'expérience l'électron est seulement une onde ; l'électron est un corpuscule seulement lors de son impact avec l'écran (postulat de réduction du paquet d'onde). Dans l'interprétation de de Broglie-Bohm, l'électron est à la fois une onde ET un corpuscule, comme nous le montrons ci-dessous. Il y a coexistence de l'onde et du corpuscule ; l'onde guidant le corpuscule d'où le nom d'onde pilote donné par Louis de Broglie en 1927. Le système quantique est à la fois onde et corpuscule, il correspond à une réalité augmentée par rapport à la mécanique classique. 2/ Par quelle fente est passée la particule ? Dans l'interprétation de Copenhague, cette question n'a pas de sens puisque l'électron n'existe, au moment du passage des fentes, que sous la forme d'une onde. L'électron-onde passe par les deux fentes à la fois. Dans l'interprétation de de Broglie-Bohm, l'électron-onde passe également par les deux fentes à la fois, mais la particule existe également tout au long de l'expérience et par conséquent l'électron-corpuscule passe effectivement par l'une des fentes. Dans l'interprétation de de Broglie-Bohm, on constate que les interférences n'apparaissent que quelques centimètres après les fentes . Ainsi, lorsque l'on rapproche l'écran de détection de 35cm à moins d'1cm après les fentes, il n'y a pas d'interférence et on observe que les impacts des électrons forment deux taches distinctes, de la même forme que les fentes ; il est alors très difficile de ne pas supposer qu'un électron-particule de la tache supérieure ne soit pas passé par la fente supérieure. Voir pour les figures & les détails : https://thequantumphysics.wordpress.com/interpretation-de-lexperience-des-fentes-de-young/ *voir mon article précédent sur la MQ --------------------------------------------------------------------- Nous avons deux expériences à interpréter, si nous évitons d'entrée de nous aligner sur une interprétation connue ! 3ème vidéo : Comment est née la physique quantique ? | Interview de Claude Aslangul | Futura A ce moment de notre enquete, cette courte vidéo, peut peut-etre aider certains à se situer ! ------------------------------------------------- Mon interprétation : j'ai commencé très jeune ma réflexion sur la métaphysique non universitaire, en tant que discipline majeure, pour comprendre notre monde ; je ne me suis imposé qu'un seul principe : ne jamais m'enteter sur une contradiction ; ne jamais l'accepter quoiqu'il arrive ! Certains appellent ce principe naturellement : principe de non-contradiction ! Préambule 1 / des hableurs que je vous ai présentés, tous très bons pédagogues, le problème est qu'aucun n'est vraiment physicien : cad ni Klein, ni Bobroff, ni David, ni tous les autres, y compris Aspect ! Préambule 2 / si on me confiait la réalisation de ces deux expériences, on aurait beaucoup de détails explicités, comme les conditions initiales & finales, les temps de passage de chaque électron numéroté , l'électron a-t-il été au contact des fentes ?... ,etc, etc notabene : Je ne m'intéresse ici qu'à l'expérience qui consiste à envoyer & analyser les électrons : l'un après l'autre Je vais comme promis aller à l'essentiel . sans etre exhautif évidemment 1/ la fonction d'onde de l'électron n'a pas d'existence physique ! Pourquoi ? elle fait partie de l'espace de Hilbert, modèle mathématique, donc théorique l'électron lui est bien réel, il se déplace dans l'espace euclidien à 3 dimensions (dit réel) 2/ si maintenant nous comparons cela aux ondes dites mécaniques (mécanique classique), la fonction d'onde est alors réelle car elle se manifeste dans l'espace euclidien tout est affaire de référentiel donc 3/ Conclusion : avec l'électron on voit bien que la probabilité est le seul lien entre la fonction d'onde quantique et la réalité physique ! la fonction d'onde quantique est un objet non physique qui a des effets physiques réels (ici on voit que la physique dépend de la métaphysique en quantique & qu'on ne trouve pas aujourd'hui d'autre explication)
Voir en ligne : https://www.agoravox.tv/IMG/jpg/experience-physique-quantique.jpg
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